Anatomie Block 1_Chemie und Biochemie

Anatomie Block 1_Chemie und Biochemie

Anatomie Block 1_Chemie und Biochemie


K. H.
Diese Lernkarten bieten einen umfassenden Überblick über die Grundlagen der Chemie und Biochemie im medizinischen Kontext. Sie decken Themen wie die Struktur und Funktion von Proteinen, Nukleinsäuren, Fetten und Kohlenhydraten ab, wobei besondere Aufmerksamkeit auf Enzymen, genetischem Code und Verdauungsprozessen liegt. Medizinstudierende und Biochemie-Interessierte profitieren von den detaillierten Erklärungen zu Molekülaufbau, Bindungen und biologischen Prozessen, die für das Verständnis der menschlichen Physiologie essenziell sind.
Karten
63
Lernende
4
Sprache
Deutsch
Kategorie
Medizin
Stufe
Andere
Erstellt / Aktualisiert
07.04.2015 / 03.05.2020

Lernkarten

Fettsäuren

  • bestimmen die Eigenschaften des Triglycerides
  • werden unterteilt in: kurzkettig C4-C6, mittelkettig C8-C12, langkettig C14-C20
    ⇒ je mehr langkettige gesättigte FS = fest
    ⇒ je mehr kurzkettige ungeättigte FS = flüssig
  • gesättigte Fettsäuren: ohne Doppelbindung, alle C-Atome mit H besetzt (viele H-Atome → v.d.W. Kräfte
  • ungesättigt Fettsäuren: mehrfach oder einfach ungesättigt = Doppelbindungen zwischen C-Atomen (weniger H-Atome → weniger starke v.d.W. Kräfte
    (Omega 6 = Linolsäure (PGE 1) / Omega 3 = Linolensäure (PGE 3)
  • ungesättigte Fettsäuren CIS Doppelbindung: natürliche Fette, Reste chem. au f der gleichen Seite der Doppelbindung
  • ungesättigte Fettsäuren TRANS Doppelpidung = industrielle Fette, Reste chem auf gegenüberliegenden Seiten
    →Körper kann nur CIS FS verwerten. Trans FS → Acrolein = cancerogen 

Lipoide

fettähnliche Stoffe. Bestehen aus Glycerine, 2 F und einem polaren Rest (Phosphorsäure mit Base)

Allen gemein ist das Sterangerüst. Best. von Lipoiden sind Lecitine (Phospholipide), Sterine (Gallensäure, Cholesterin, Sexualhormone)

Fettverdauung

  1. Lumen 12-Fingerdarm: Gallensäure emulgiert Fett (Myzellen)
  2. Epithel 12-Fingerdarm: Enzym Lipase spaltet die emulgierten Fetttröpfchen in Glcerin und FS → resorbtion in Blut via Lymphe

Bedeutung der Fette im menschlichen Organismus

  • Energielieferant: 1g Fett → 37kJ (Depotfette → Energiespeicher → Aufbau von ATP
  • Hormone können aus fettähnlichen Stoffen bestehen ( Sterine)
  • Aufbau versch. Zellorganelle, Membranen (z.B. Myelin umhüllt Nervenzellfortsätze zur elektr. Isolation)
  • Träger fettlöslicher Vitamine
  • Schutz vor Druck, Stoss und Wärmeverlust
  • Nicht Wasserlöslich, hierz wird Emulgator (bsp. Proteine) verwendet
  • Für Körper eigentlich recht einach zu verdauuen
  • Energie steckt in Bindungen, Je länger die C-Kette, je mehr Energie entsteht bei der Spaltung
  • Fettsäuren emulgieren lipophile Substanzen in Wasser und können so transportiert werden (Kugel=Mizelle)

Eiweisse

  • kleinste Einheit: Aminosäuren (aus den Elementen C,H,O,N,S)
  • 20 proteinogene Aminosäuren im menschl. Erbgut (ca. 250 andere AS)
    davon 8 essentielle AS
  • Aminosäuren bestehen chem. aus einer BASE (Aminogruppe, NH2) und einer SÄUREGRUPPE (Carbocxylgruppe, COOH) und einem REST (C,N,H,S) → bei allen AS unterschiedlich
  • AS kondensieren zu Dipeptiden etc mit einer sog, Peptidbindung unter Abspaltung von H2O)
  • Die Reihenfolge der AS bestimmt die räumliche Struktur des Eiweisses

Dipeptid

2 Aminosäuren

Oligopeptid

3-10 Aminosäuren

Polypeptid

11-100 Aminosäuren, in einer Kette angeordnet

Protein

100-220'000 AS in einem Kneuel angeordnet

Proteide

konjugierte Eiwisse = Proteine, deren AS kovalent an Kohlenhydrate (Glycoprotein), Fette (Lipoprotein) oder Nukleinsäuren (Nukleoprotein) gebunden sind

Struktur der Eiweisse

  • PRIMÄRSTRUKTUR Reihenfolge der im Protein enthaltenen AS (Tyr-Lys-Ala-Ala-Val)
  • SEKUNDÄRSTRUKTUR gibt Struktur der Kette an, Anordnung der Protein im Raum → 3D Struktur
    alpha Helix und beta Faltblatt (H-Brücken zwischen CO und NH Gruppen)
  • TERTIÄRSTRUKTUR Alle Eemente der Sekundärstruktur zusammen betrachtet → Struktur der ganzen Polypeptidkette, Form der Kette (H-Brücken, Disulfidbrücken, Ionenbindungen)
  • QUARTÄRSTRUKTUR Anordnung von 2 oder mehreren Polypeptidketten, die durch zwischenmolekulare Kräte zusammengehalten werden (Proteinverband, z.B. Insulin)

Proteinerdauung

→ Eiweisse sind schwer verdauubar WEIL:

  • Quartärstruktur: N wird zu Ammoniak im Körper, dieser wird renal ausgeschieden
  • H-Brücken: braucht viel Enerigie diese zu verdaunen → setzt Wärme frei (im Spital oft bei unterkühlten Pat. proteinreiche Kost → erzeugt Wärme)

Verdauung:

  1. Magen: Pepsin spaltet Proteine in kurze Polypeptide
  2. Lumen 12- Fingerdarm: Polypeptide → Trypsin, Chymotrypsin → kürzere Polypeptide, Dipeptide
  3. Epithel 12-Fingerdarm: kurze Peptide → Dipeptidase → AS

Denaturierung der Eiweisse

= Räumiche Veränderung der Struktur des Eiweisses. Die Primärstruktur (also die Reihenfolge der AS) bleibt erhalten. Die biologische Aktiviät des Eiweisses geht verlohren. Durch das "auffalten" der Proteine werden diese besser angreifbar für Enzyme. Denaturierungsvorgang (Gegenteil = Renaturierung) ist i.d.R. nicht mehr Rückgängig zu machen.

Denaturierung durch: Hitze, Säure, Lauge, Druck, Ethanol, energiereiche Strahlung

Bedeutung der Eiweisse im menschl. Organismus

  • Energiespeicher (entweder AS als Energiequelle nutzen 1g = 17kJ, oder eher zur Synthese körpereigener Proteine
  • Struktur und Aufbau (kollagene Fasern bilden Bindegewebe, Keratin für die Festigkeit der Haut und Haare, Eiweisse zur Festigkeit der Zellmembran, Muskelprotein Actin und Myosin zur Bewegung
  • Transport (Hämoglobin transp. O2 und CO2 im Blut, Proteine transp. nicht H2O lösliche Substanzen im Blut, Proteine in Zellmembran regulieren den Stofftransport vom intra in den extrazellulären Raum und umgekehrt
  • Regulation (Hormone könne aus Proteinen bestehen, z.B. Insulin, Rezeptoren in Nervenzelle sind Proteine, Abwehrsystem: Antikörper = Proteine
  • Enzyme: Biokatalysatoren. Enzym kann Hin- und Rückreaktion katalysieren (Enzyme in Verdauung, Blutgerinnung, Zellverdopplung, Aktivieren- und Deaktivieren von Hormonen

Enzyme

Biokatalysatoren, Fermente

  • Co-Enzym: Vit. / Mineralstoff → Überträger von Elektronen bzw H+, bei Bedarf nimmt Co-Enzym p+ und e- auf oder gibt diese ab
  • Apo Enzym: Protein, wird selber nicht verändert, Substratspezifisch
  • Holo-Enzym: Ganzes Enzym

Wichtiges Co-Enzym: NAD+ (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid, von Vit. Niazin abgeleitet). Es kann in einer Reduktionsreaktion 1p+ und 2e- aufnehmen, z.B. bei Oxidationsreaktion Pyruvat zu Laktat.

NAD+ + 2H+ +2e- → NADH + H+

Oxidationsreaktionen setzen gewisse Energie frei. Die Hauptmenge an Energie entsteht, wenn die Co-Enzyme ihre aufgenommenen e- auf Sauerstoff übertragen. Diese Eergie wird dazu verwendet, aus ADP + Phophat ATP zu generieren (folgl. Atmungskette)

Bestandteile der Nukleinsäuren

  • Zucker (Desoxy-Ribose ⇒ unterschied ob Desoxyribose oder Ribose in chem. Struktur am 2. C-Atom⇒ Ribose hat OH Rest, Desoxyribose hat H Rest) 
  • Basen (Adenin, Guanin = Purinbasen, Cytosin, Thymin, Uracil = Pyrimidinbasen)
  • Phosphatgruppe

Funktion der Nukleinsäuren

Energieträger: ATP

Grundbaustein der DNA und RNA

⇒ Unterschied ob Ribose oder Desoxyribose: chem. Struktur, Rest am 2. C-Atom: OH = Ribose   H= Desoxyribose

Nukleosid

Base + Zucker

Nukleotid

Base + Zucker + Phosphorsäure

Nukleinsäureverdauung

  1. Lumen des Dünndarms (12-Fingerdarm): RNA, DNA → Nucleasen → Nukleotide
  2. Epithel des Dünndarms (12-Fingerdarm): Nukleotide → Nukleotidasen → Nukleoside → Nukleosidasen → Stickstoffbasen, Zucker, Phosphate

Unterschied DNA / RNA

DNA:
Doppelstrangig
Desoxyribose
Thymin
Adenin-Thymin
Guanin-Cytosin
H-Bindungen zwischen Basen (relativ schwach)

RNA
Einstrangig
Ribose
Uracil statt Tyhmin
Adenin-Uraci
Guanin-Cytosin


 

 

Gen

Abfolge von ca. 100 Basenpaaren, die 1 Protein codieren → quasi die Bauanleitung (verschlüsselte Aminosäurensequenz) eines bestimmten Proteins. Gene befinden sich im Zellkern, aufgewickelt auf den Chromosomen.

genetischer Code

  • Der genetische Code ist eine verschlüsselte Botschaft, die mit der Sequenz von 3 Stickstoffbasen (Basentriplett = Codon) eine bestimmte Aminosäure charakterisiert.
  • Eine bestimmte AS kann durch mehrere Basentripletts beschrieben werden.
  • Es gibt kein Zeichen, das die einzelnen Tripletts voneinader abtrentt.
  • Es gibt auch Tripletts die keine AS codieren → Nonsensetripletts. Bei ihnen hört die AS Sequenz auf, sog. Stop-Codons.
  • Sequenzpolymorphismen = Austausch oder Wegfall eines Nukleotids oder Umlagerung ganzer Sequenzteile werden in DNA bereichen Toleriert, weil es nicht zu Fehlfunktionen innerhalb des Organismus kommt. Diese Mutationen werden an Nachkommen weitergegeben und kommen ca alle 100 Basenpaare vor. dies führt zu grossen Unterschieden nicht näher Verwandter Individuen

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